信道频率选择性的研究报告
短波通信频率优选技术现状与分析(无水印)
短波通信频率优选技术现状与分析摘要：短波通信是一种重要的通信手段。
由于短波通信依赖的电离层反射信道的随变特性，给短波通信带来了复杂性。
这种复杂性在于需要掌握通信对象之间反射点的电离层情况，进而选择最佳短波通信频率，取得良好的通信效果。
这就需要能够准确选择出短波信道所需要的最佳可用频率，研究短波频率优选技术就是本文重点工作所在。
本文首先分析了短波通信的传播特性，按照实现方法和原理的不同，将频率优选方法分为频率预测和频率探测。
分别详细分析了几种频率预测方法，对频率预测方法的具体应用进行了研究；对电离层探测、chirp探测等几种频率探测方法的基本原理及组织运用进行了分析研究。
最后针对短波通信特点，讨论了短波通信频率优选技术中预测和探测方法的结合，可为短波通信频率优选的实现提供参考。
短波通信具有良好的抗毁性，在超视距通信及海上通信都有着不可替代的作用。
短波通信工作频率的选择及管理作为短波通信组织运用的重要内容，极大地影响着通信系统的性能。
本文结合岛-岸短波通信特点，提出一种岛-岸短波频率管理系统的设计方案。
短波信道质量评估设备按技术体制分为两大类，分别是独立信道探测系统和嵌入式探测系统。
介绍了两类系统的基本原理、目前研究和应用现状以及存在的问题，指出应将两类技术进行结合，根据通信业务进行针对性的信道分析以提高评估效率。
最后对其发展方向进行展望，以期为短波实时信道估值方面的研究提供参考。
关键词：短波通信；频率预测；频谱探测0 引言基金项目：国家自然科学基金资助项目（11374001）1短波通信是发展较早的一种通信技术，是远距离无线电通信的主要手段之一，也是海军最重要的通信手段之一。
短波通信选用有效载频，在“天然”中继器——电离层的作用（反射）下传输信息，具有通信距离远、组网机动灵活和生命力强等优点。
但由于短波通信依赖的电离层反射信道的随变特性，给短波通信带来了复杂性。
这种复杂性在于需要掌握通信对象之间反射点的电离层情况，进而选择最佳短波通信频率，取得良好的通信效果。
频率选择性衰落
• 快衰落主要由于多径传播而产生的衰落，由于移动 体周围有许多散射、反射和折射体，引起信号的多 径传输，使到达的信号之间相互叠加，其合成信号 幅度表现为快速的起伏变化，它反映微观小范围内 数十波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗， 其变化率比慢衰落快，故称它为快衰落，由于快衰 落表示接收信号的短期变化，所以又称短期衰落 (short-term -fading）
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
北邮信息理论 与技术教研中心
第二章 无线传播与移动信道
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快衰落（三种）
频率选择性衰落： • 是指对信号中的不同频率成分衰落特性不 一样，引起时延扩散，在不同的频段上衰落 特性不一样。它是信道在时域的时延扩散而 引起了在频域的选择性衰落。最有效的克服 方法有自适应均衡、OFDM及 CDMA系统中 的RAKE接收等。
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快衰落（三种）
时间选择性衰落： • 是指快速移动在频域上产生多普勒效应 而引起频率扩散。在不同的时间衰落特性不 一样。由于用户的高速移动在频域引起了多 普勒频移，在相应的时域上其波形产生了时 间选择性衰落。最有效的克服方法是采用信 道交织编码技术。即将由于时间选择性衰落 带来的大突发性差错信道改造成为近似性独 立差错的AWGN信道。
频率选择性衰落MIMO信道的GBDB模型及其性能分析
量 的散射体 。发射端发射 的电波经 过两次散 射到达接 收端 ， 并假设散射体分布 于收 发两 端周 围的一 圆环 内 ， 虑散射体 考 分布 的成簇性 ， 使用复合 ｖｎＭ ｓｓ函数 描述方位 角 的扩展 。 ｏ ｉ ｅ
综合考虑收发两端 阵列 的配置 与两端 的移动 ， 推导 出信道的 等效低通传输 函数 ， 推导 出信 道 的空 、 、 时 频互 相关 函数 ， 推
Ｄ ｕ ｌ Ｂ ｕ ｃ ）ｃ ａｎｌ ｍ ｄ１ｔｅｎ ｗｓａｅ ｉ ｏｒ ａ ｏ ｕ ｃｏ ｋ ｓ ｃｏｎ ｆａ ａａ ｅ ｒ ｏ ＭＯ ｓｓ ｍ ｓｃ ｓｔｅ ｏｂｅ ｏ ｎｅ ｈｎ ｅｓ ｏ ｅ ｈ ｅ ｃ—ｍｅｃｒ ｌｔ ｎｆｎｔ ｎｔ ｅ ｃｕ ｔ ｌ ｐｒｍ ｔ ｓ ｆ — ． ｐ ｔ ｅ ｉ ｉ ａ ａ ｏ ｌ ｅ ＭＩ ｙｔ ｕｈａ ｅ ｈ
中的 测 量 结 果 进 行 对 比 。
高速宽带数字信道化测频技术研究的开题报告
高速宽带数字信道化测频技术研究的开题报告
题目：高速宽带数字信道化测频技术研究
摘要：
近年来，随着通信技术的快速发展，移动通信市场的需求也不断增长。
因此，如何有效地利用有限的频谱资源，成为了移动通信技术研究的焦点之一。
传统的频率测
量技术无法满足高速率宽带信号的需求，因此需要研究一种高速宽带数字信道化测频
技术。
本文将研究高速宽带数字信道化测频技术，并探索其在移动通信中的应用。
首先，介绍数字信道化测频技术的基本原理和技术特点。
其次，详细分析数字信道化测频技
术在移动通信中的优势和应用场景。
最后，通过实验验证数字信道化测频技术的实用
性和有效性。
研究目标：
1.深入研究数字信道化测频技术的基本原理和技术特点；
2.探索数字信道化测频技术在移动通信中的应用场景和优势；
3.设计并实现一套高速宽带数字信道化测频系统；
4.通过实验验证数字信道化测频技术的实用性和有效性。
研究内容：
1.数字信道化测频技术的基本原理和技术特点
2.数字信道化测频技术在移动通信中的应用场景和优势
3.高速宽带数字信道化测频系统的设计和实现
4.实验验证数字信道化测频技术的实用性和有效性
研究意义：
1.提高利用有限频谱资源的效率，推动移动通信技术的发展；
2.精准测量高速率宽带信号的频率，为移动通信提供更优质的服务；
3.提升数字信道化测频技术的实用性，为移动通信的商业化应用提供有力支撑。
关键词：数字信道化测频技术、高速率宽带信号、移动通信、频率测量。
信号带宽调研报告
信号带宽调研报告信号带宽调研报告一、调研背景信号带宽是指信号传输中的频率范围，也是衡量信号传输能力的一个重要指标。
在现代通信和信息传输领域，信号带宽的合理利用对于提高传输效率、降低传输错误率具有重要意义。
为此，我们进行了信号带宽调研，以了解当前信号带宽利用的现状和存在的问题，为进一步的应用和改进提供参考。
二、调研方法1. 文献调研：通过查阅相关的学术文献和专业刊物，了解信号带宽的概念、应用场景以及现有的研究成果。
2. 实地观察：我们走访了几家大型通信设备制造商和运营商，参观了其信号传输设备的生产线和数据中心，记录了一些相关的技术参数和应用案例。
3. 专家访谈：我们邀请了几位通信领域的专家和工程师进行访谈，听取他们对信号带宽问题的看法和经验分享。
三、调研结果1. 信号带宽利用率不高：目前，很多信号传输系统的带宽利用率并不高，尤其是在边缘地区和农村地区。
存在部分原因是受到技术设备和网络基础设施的限制，也有部分原因是用户需求和使用习惯的变化。
2. 信号带宽扩容需求增大：随着云计算、物联网等应用的普及，用户对于高带宽的需求越来越迫切，特别是在大规模数据传输和高清视频传输方面。
传输速度的提升是信号传输领域的一个重要挑战。
3. 新技术的应用推动了信号带宽的提升：通过调研我们了解到，一些新技术的应用已经在一定程度上改善了信号带宽的利用情况，如光纤传输技术、信号压缩和编码技术等。
然而，这些技术还需要进一步完善和推广，以满足未来更高带宽需求。
四、调研结论1. 提高信号带宽利用率是一个迫切的任务：改善信号带宽利用率对于提高通信效率和用户体验至关重要。
政府和企业应加大对信号传输设备和网络基础设施的投入，为用户提供更好的信号带宽服务。
2. 加大新技术研发力度：继续加大对新技术的研发和推广力度，提升信号带宽的传输速度和容量。
尤其需要关注光纤传输技术、无线信号压缩和编码技术等方面的研究。
3. 用户需求和使用习惯的改变：随着用户对于高带宽应用的需求不断增长，不同地区和行业的信号带宽要求也会有所不同。
电波传播中的频率选择性衰落研究
电波传播中的频率选择性衰落研究在我们日常生活中，无论是使用手机进行通话、通过无线网络浏览网页，还是收看电视节目，电波都在无形之中发挥着关键作用。
然而，电波在传播过程中并非总是一帆风顺，常常会遭遇各种干扰和衰落现象，其中频率选择性衰落就是一个较为复杂且具有重要影响的问题。
要理解频率选择性衰落，首先得从电波的传播特性说起。
电波在空间中传播时，会遇到各种各样的障碍物和环境变化。
比如，建筑物、山脉、植被等都会对电波产生反射、折射和散射等作用。
当这些多径信号到达接收端时，如果它们的传播路径长度存在明显差异，就会导致不同频率的分量经历不同的相移和衰减，从而引发频率选择性衰落。
想象一下，电波就像是一群奔跑在不同赛道上的运动员。
有的赛道平坦笔直，运动员能快速且稳定地到达终点；而有的赛道曲折崎岖，运动员的速度和状态就会受到影响。
在电波传播中，不同频率的电波就相当于这些在不同赛道上的运动员。
某些频率的电波可能能够较为顺利地传播，而另一些频率的电波则可能会因为传播路径的差异而受到较大的干扰和衰减。
频率选择性衰落会给通信系统带来诸多不良影响。
其中最显著的就是信号失真。
原本清晰、准确的信号在经过频率选择性衰落的影响后，可能会出现幅度和相位的扭曲，导致接收端难以正确解读信息。
这就好比我们在听一段音乐，如果声音在传播过程中出现了失真，原本优美的旋律可能就会变得杂乱无章。
此外，频率选择性衰落还会导致误码率的增加。
在数字通信中，误码率是衡量通信质量的重要指标。
当衰落严重时，接收端接收到的信号可能与发送端发送的信号相差甚远，从而增加了误码的可能性。
这就像是在传递一封重要的信件，途中信件的内容被篡改，导致接收方无法理解真实的意思。
为了应对频率选择性衰落，通信领域的专家们采取了一系列的技术手段。
均衡技术就是其中之一。
简单来说，均衡技术就像是一个“校正器”，它能够对接收端接收到的信号进行补偿和调整，以减少频率选择性衰落带来的影响。
通过对信号的幅度和相位进行校正，使得信号尽可能地恢复到原始状态。
频率选择性信道下的MIMO收发机联合设计
１ 引言
多输入 多输 出 （ ＭＯ ｍｕｔ ｌ ｉ ｕ ｕｔ ｌ． ＭＩ ， ｌｐｅ ｎ ｔ ｌｐｅ ｉ —ｐ ｍ ｉ
ｍｕ ｉｌｘｎ ）技术 ，能够把整个带宽上的频率选择性 ｌｐｅ ｉｇ ｔ
信道转变为每个子载波上的平坦衰落信道 ｌ 】从 而消 ４， ， ５ 除 多 径 信 道 带 来 的 符 号 间 干 扰 （ＩＩ ｉ— Ｓ， ｎ
ｇ ｎ ａｕ ａｅ ｅｍｆ ｒ ｒｆｒ ｇ ｉｎ — —ｏｓ ａ ｏ（ ＮＲ） ｅ ｖ ｌｅｂ ｓｄｂ ａ ｏ ｍｅ ｈｓｇ ａ ｔ ｎ ｉｅｒｔ Ｓ ｏ ｈ ｉ ｌ ｏ ｉ ．
Ｋｅ ｏｄ ： ｌｐｅ ｎｅｎ ｓ ｍｓｆ ｑ ｅｃ ｌ ｔ ｅ ｈｎ ｅ ；ｏｎ Ｔ —ｘｄｓ ｎ ｅ ｅ ｖｌｅ ａｅ ｅｍｆｒ ｎ ｙｗ ｒ ｓｍｕｔ ｌ ａｔ ａ ｙｔ ； ｅｕ ｎｙｓ ｅｉ ａｎ ｌ ｊｉｔ ｘＲ ｅｉ ； ｉ ｎ ａｕ ｓｄ ａ ｏｍｉｇ ｉ ｎ ｓ ｅ ｒ ｅ ｃｖ ｃ ｓ ｇ ｇ ｂ ｂ
ＨＡＮ ｈ ｎ — ｉｎ， Ｓ ｅ ｇ ｑ ａ ＹＡＮＧ ｅ — ｎ Ｃｈ ｎ ｙａ ｇ
（ｃｏｌ ｆ ｌ ｔ ｎｃ ｄ ｎｏｍａｏ ｎｉｅｒ ｇＢ ｉａｇＵ ｉ ｒｉ， ， ｅ ｎ ｎｖ ｓｙＢ Ｏｎ ０ １１Ｃ ｉ ｏ ｃｏ ａ Ｉ ｉ ｎ ｎ ｈ ｅ ｔ ａ
信道带来的符号问干扰 。 仿真分析表 明， ＭＭＳ Ｅ算法和 Ｚ —Ｓ算法在高信噪比下 的性能明显优于现有的基于特 征 ＦＳ
值 的波 束形 成 算 法 。 关 键 词 ：多 天 线 系统 ；频 率选 择 性 信 道 ；联 合 收 发 机 设 计 ；特 征 波束 形 成 中图 分 类号 ：Ｔ １ Ｎ９ ４ 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １０ —３ Ｘ ２ １）１ ０ ００ ０ ０４ ６ （０ ００ — ３ —７ ０
LTE 信道估计研究报告
LTE 信道估计研究报告目录LTE 信道估计研究报告 (1)图表 (3)1 引言 (4)1.1编写目的 (4)1.2缩写术语 (4)2 背景情况 (5)2.1概述 (5)2.2信道估计算法分类 (5)2.2.1 盲信道估计 (5)2.2.2 非盲信道估计 (5)3 OFDM系统导频图案设计 (6)3.1LTE下行导频结构 (7)3.1.1 小区专用参考信号映射 (7)3.1.2 MBSFN参考信号映射 (8)3.2LTE上行导频结构 (9)4 LTE信道估计算法 (10)4.1系统模型 (11)4.2LS算法 (13)4.2.1 算法原理 (13)4.2.2 算法实现 (14)4.3MMSE算法 (14)4.3.1 算法原理 (14)4.3.2 算法实现 (16)4.4基于DFT操作的信道估计算法 (16)4.4.1 算法原理 (16)4.4.2 算法实现 (17)4.5插值理论 (17)4.5.1 理想插值 (17)4.5.2 多项式内插 (20)4.5.3 基于DFT内插 (24)5 结论以及建议 ......................................................................... 错误！未定义书签。
6 附录 (27)6.1LS（L EAST S QUARE 最小二）估计理论 (27)6.2MMSE（M INIMUM M EAN S QUARE E RROR）估计理论 (27)图表1 引言1.1 编写目的为了达到高速率的数据传输，TD-LTE中使用多幅度、多相位的调制方式（如16QAM、64QAM），为了保证系统的性能不受信道的多径和衰落效应的影响，就需要采用信道估计的方法来跟踪信道响应的变化。
信道估计的目的就是估计出信道的时域或频域响应，对接收到的数据进行校正和恢复，以获得相干检测的性能增益。
本文研究了几种信道估计方法，并进行了初步的仿真，为研发实现提供支持。
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多径时延展宽与采样周期的关系对信
道选择性的影响
姓名：陈启武 学号：2014200557 专业：微电子学与固体电子学
一、概述
在无线通信系统中，信号经过不同的路径传送到接收端，
合成的接收信号相对于发送信号会产生衰落，这就是多径衰
落。本文基于IEEE802.11信道模型研究了两个参量多径时延
展宽和信号的采样周期TS对该信道频率选择性的影响，并且
运用仿真软件Matlab对信道频率选择性的参数进行模拟仿
真，实现了基于IEEE802.11模型的信道频率选择性的建模。
仿真结果表明：移动通信系统的参数会影响其信道的选择性。
二、频率选择性衰落
频率选择性衰落是指在不同的频率衰落特性不同的现象，
引发频率选择性衰落的原因多是时延展宽，时域的时延展宽导
致的不同频率的信号经过频率选择性衰落信道的时候具有不同
的响应。对于小信号幅度的衰落，令信道的最大多径时延展宽
为Tm，那么信道的相干带宽Bc=1/Tm，满足信道频道选择性衰
落的条件和特点有：
· 信号采样周期的0.1倍小于最大时延展宽（0.1Ts · 信号带宽大于相干带宽（Bs > 0.1Bc）； 二、平坦衰落 四、结论
· 信道以不同方式改变信号的不同频谱成分，因此宽带信号的接
收功率可能会在其带宽范围内随频率发生大的变化。
根据以上频率选择性衰落的特性，对IEEE 802.11信道模
型进行仿真，可选择控制采样周期Ts=50ns保持不变，研究不
同的多径时延展宽对该信道频率选择性衰落特性的影响，由
于Tm>0.1Ts，Tm分别取值250ns、1000ns、2500ns时，得到
了一下几组仿真结果：
左图反映的是平均信道功率随信道利用指数的变化规律，
右图是该信道的频率响应图。从以上三组图形对比可知：
（1）从左图比较来看，多径时延展宽的越大，各信道利
用指数所对应的平均信道功率越小，且从左向右衰减幅度越
小；
（2）从右图比较来看，多径时延展宽越大，信道的接收
功率在其带宽范围内随频率发生变化越剧烈，即在相关带宽内
各频率分量所对应的功率幅值衰落越强，说明信道引入的码间
串扰越大。
相干时间和相干带宽都是描述信道特性的参数，当两个发
射信号的频率间隔小于信道的相干带宽，那么这两个经过信道
后的，受到的信道传输函数是相似的，由于通常的发射信号不
是单一频率的，即一路信号也是占有一定带宽的，如果，这路
信号的带宽小于相干带宽，那么它整个信号受到信道的传输函
数是相似的，即信道对信号而言是平坦特性的，非频率选择性
衰落的。
如果信道的最大多径时延展宽为Tm，那么信道的相干带
宽Bc=1/Tm；若发射信号的射频带宽Bs
的包络起伏变化，但是一般不存在码间串扰。
根据平坦衰落的特性，对IEEE 802.11信道模型进行仿
真，同样选择控制采样周期Ts=50ns保持不变，研究参量多径
时延展宽分别等于30ns、10ns、1ns，该对信道频率衰落的影
响，得到了一下几组仿真结果：
从以上三组图形对比可知：
（1）从左图来看，平均信道功率在“0”信道利用指数上最
高，且多径时延展宽的越短幅值就越高；其他信道指数对应的
功率值较小且多径时延展宽的越短，各信道利用指数对应的平
均信道功率越小几乎降至0；
（2）从右图来看，信道的功率在相关带宽范围内随频率呈包
络起伏变化，且多径时延展宽越短起伏就越平缓，说明信道的
码间串扰越小。
通过对IEEE802.11模型的信道频率选择性的建模与仿真
结果分析得知：信道的多径时延展宽或相干带宽Bc一般是
用来划分平坦衰落信道和频率选择性衰落信道的量化参数。如
果信道的最大多径时延展宽为Tm，那么信道的相干带宽
Bc=1/Tm；若发射信号的射频带宽B
存在码间串扰；若发射信号的射频带宽B>Bc，那么认为接收
信号经历的是频率选择性衰落，此时除了接收信号的包络起伏
变化，一般还存在码间串扰。